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物联网高烧不退 企业蜂拥而至推出物联网产品

2015-02-04 02:00
苏子言岁月
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  技术出现了巨大变化:所有一切都连接到互联网。功能强大而且使用方便的互联网使得这些产品的价值更高,因此,企业蜂拥而至,将其物联网 (IoT) 产品推向市场。

  传感器

  传感器无处不在;您的汽车和电话里到处都是。之所以出现这种增长,有三个关键原因—传感器的尺寸越来越小,价格低廉,功耗也越来越低。一个很好的例子是MEMS加速度计, 它最先被广泛应用在车辆的气囊中。这些器件的成本很快从数百美元降到几十美元。成本降低之后,它们几乎可以用在所有其他类型的物体上。现在,这些器件得以 应用于数十亿台智能电话中,价格也降到一美元。传感器越来越小,价格越来越低,随之进入了更多的市场领域。在这一过程中,传感器在传统器件中增加了智能 化,改变了世界。

  一些常用的传感器测量温度、压力、振动、液流和加速度。此外,摄像机和麦克风也很常见。现在,新出的电话还有陀螺仪和磁场计。现在的单芯片解决方案含有三个加速度计、三个陀螺仪和三个磁场计。我们会看到目前的传感器在精度和灵敏度上会不断改进,而且还能够探测其他形式的能量和物质。

  无线通信

  随着传感器的快速发展,设计人员越来越多地选择通过无线网络将其链接起来。但是不同的传感器有不同的需求,不同的无线标准也有不同的特性。您的应用适合采用哪种无线标准?

  无线有很多种标准,例如,GPRS、GSM、CDMA、Zigbee、Bluetooth、WiFi、全球定位系统 (GPS)、近期通信 (NFC),以及射频识别 (RFID) 等。每一种无线标准都有其优缺点,因此,根据您的具体应用,建议使用不同的技术以满足您的需求。

  您的应用适合采用哪种无线标准?请参见表1 。

  表1. 无线技术标准指南

  当您通过无线网络集成一组传感器并使其协调工作时,就需要建立数据采集子系统。数据采集是对连续真实的信息进行采样,产生软件能够处理的数据。可以把采集 到的数据在设备上显示、分析并存储。PC、电话或者其他可穿戴式设备都可以用于对来自传感器的真实信息进行数据采集。数据采集系统的组件包括相应的传感 器、滤波器、信号调理、数据采集器件,以及应用软件。最终的数据分析应与输入数据一致,因此,由采集功能负责提供高质量数据。需要进行仔细的设计才能获得有意义的数据。

  目前的难点

  让我们了解一下目前的难点和限制。传感器的应用受限于哪里?对于大量的IoT设备,电池可能是主要的限制。电池的发展比较慢,当我们尝试使其工作时间更 长,或者体积更小时,一直会面临比较大的限制。之所以出现进展缓慢这一问题,原因是电池供电和容量是无线传输距离最关键的限制。例如,蓝牙和WiFi的传输距离不远。蓝牙相对功耗较低。蜂窝技术能够传输几英里,但是功耗很高。

  一种工作方式是突发传输,只把功耗很高的长距离发射器打开几秒钟,发送数据,然后关掉它。但是,这对于接收器而言却带来了问题,它只有打开时才监听信息: 如果一个设备时断时续的发送,另一个也是时断时续的监听,那么,它们可能建立不了通信。WiFi 和蜂窝等协议要求一直或者几乎连续的连接,因此,很难降低电池功耗。

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